JPH0747776B2

JPH0747776B2 - 硬質鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH0747776B2
Application number: JP61175811A
Authority: JP
Inventors: アリー・ビー・シー・エーデルマン; ヤン・ビー・クレイーン; マールテン・エイ・デ・ハース; トマス・エム・ホーゲンドールン
Original assignee: ホ−ゴベンス・グル−プ・ベ−・ブイ
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: ES2000773A6; ATE49241T1; DE3668010D1; NL8502145A; CA1274155A; AU579256B2; BR8603559A; US4838955A; AU6054586A; EP0216399B1; NO167404B; EP0216399A1; NO863033D0; NO167404C; NO863033L; JPS6230848A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はAl−キルド連続鋳造炭素−マンガン鋼から製造
した硬質の鋼板に関し、特に連続的に鋼を鋳造し、熱間
圧延し、冷間圧延し、連続的に焼きなましし且つスキン
−パシング（skin-passing）する（冷間仕上げ）段階を
包含する、かかる鋼板を製造するための方法に関するも
のである。

〔従来技術及び問題点〕

本明細書中で、鋼板という用語は熱間圧延し、冷間圧延
し、焼きなましし且つスキン−パシングしてあり且つ0.
1〜0.5mmの厚さを有する製品を意味する。このような鋼
板は、その上に、たとえば、すず又はクロム／酸化クロ
ム（ECCS）のような金属表面層、あるいは、たとえばラ
ッカーのような化学的表面層を備えていてもよい。鋼板
は種々の硬度範囲で取得することができる。比較的軟質
の板は、それから製品を製造する際に、たとえば、かん
の製造におけるように、板に与えられる変形が大きい場
合に用いられる。硬質の板は、たとえばかんの末端にお
けるように、板に対して加える変形があまり大きくなく
且つ強度の必要条件が規定されている場合に用途が見出
される。

本発明は、たとえば特に、57及びそれ以上の硬度HR30T
をもつ板である、ヨーロッパ規格145-78のT61、T65及び
T70の硬度区分である板の製造を目的としている。平均
硬度HR30T及びこれらの区分で許容される範囲は次のと
おりである。

硬度区分硬度HR30T 平均範囲 T61 61 ±４ T65 65 ±４ T70 70 ＋３−４ HR30Tは国際規格ISO1024-1989（Ｅ）による30Tロツクウ
エル尺度を用いるロツクウエル硬度である。

たとえばAISI（米国鉄鋼協会）のすずミル製品、1979年
５月及び日本工業規格JISG3303（1984）のような、他の
規格においては、別の硬度区分表示が与えられており、
前記のヨーロッパ規格145-78の範囲からの僅かな偏差が
存在する。しかしながら、このような他の規格に規定さ
れている板の品級は、平均硬度値HR30Tが区分T61、T65
及びT70の一つに一致しているときには、ヨーロッパ規
格145-78を満足するものと思われ、そして本発明はこれ
らの一致する品級にわたっている。

硬質の板の製造については公知の２方法がある。第一の
方法はスキン−パシングによって、それを行なう前の厚
さの15％に至るまでの厚さの著しい低下が達成され、そ
れによって材料が強化されることから成っている。これ
は著しいスキン−パシングを必要とするばかりでなくス
キン−パシング後に、圧延の方向とそれに対して直角の
方向の間の機械的性質の相違のために、スキン−パシン
グにおいて比較的僅かな厚さの低下が行なわれる場合よ
りも一層異方性が大きくなるという欠点をも有してい
る。この異方性は、たとえば、続いて鋼が深絞り又はプ
レス加工を受ける場合に重大な影響を受けるおそれがあ
る。

第二の公知の方法は、鋼の化学組成において、軟質の鋼
に対するものよりも高い炭素及びマンガン含量を用いる
ことから成っている。これは鋼板を硬く且つ強くする
が、高い炭素及びマンガン含量をもつ鋼は比較的高価で
あり且つ冷間圧延及びスキン−パシングの間の変形に対
する大きな抵抗を表わすという欠点がある。さらに他の
欠点は異なる硬度に対して異なる化学的組成が必要であ
り、そのためには、製造者は、特定の品質範囲に達する
標準的な鋼から出発することができないということであ
る。

本発明の目的は、上記の欠点を完全に又は部分的に克服
する、硬質鋼板及びその製造方法を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段、作用］本発明は、重量％で：Ｃ 0.03-0.10 Mn 0.15-0.50 Alas（酸可溶性Al） 0-0.065 Ｎ（非結合溶解窒素を包含する） 0.004-0.010 Ｐ 0-0.02 Ｓ 0-0.02 Si 0-0.03 Fe及び必然的な不純物残部の組成を有する、Al−キルド連続鋳造炭素−マンガン鋼
から製造し且つ57〜73HR30Tの範囲の硬度を有する鋼板
の製造方法にして、ｉ）鋼を連続的に鋳造し、 ii）鋼を熱間圧延し、 iii）鋼を冷間圧延し、 iv）鋼を連続的に焼きなましし、ｖ）鋼をスキン−パシングする段階を包含する方法において、（ａ）鋼板のppm単位での非結合溶解窒素（Ｎフリ
ー）含量Ｚが次式Ｚ≧2.5（Ｈ−55）式中Ｈは鋼板の硬度（HR30T）であるで与えられ、（ｂ）スキン−パシングの段階の間の厚さの低下TR-R
ED（％）は、式式中でＨは板の硬度（HR30T）であり、但しTR-RED≧0.5であることを要する、によって与えられ、且つ（ｃ）スキン−パシング段階後に、スキン−パシング
によって鋼中に生じた自由転位を非結合溶解窒素によっ
て固定し、それによって硬度及び降伏強さをスキン−パ
シング後の値よりも増大させる熱的な後処理を行なうこ
とを特徴とする方法を提供する。

かくして本発明の鋼板は、炭素及びマンガン含量に関し
ては、軟鋼において一般的であるものに相当することが
できる化学的組成を有している。さらにこれは、化学的
に結合しておらず、鋼中に溶解しており、アルミニウム
／窒素系の制御によって達成される。遊離窒素の特定最
低含量を有している。この窒素含量（Ｎフリー）は、直
接に定量することができ且つ（ａ）鋼中の窒素の全量と
（ｂ）AlN又はその他のアルミニウムの窒化物あるいは
他の窒素結合対の形態で結合しかつ凝結した窒素の全量
の間の差に等しいか又はほぼ等しい。Ｎフリーの適当な
最高値は100ppmである。

鋼の化学的組成は0.65％の酸可溶性アルミニウムAlas
（as＝酸可溶性）及び0.004〜0.010％のＮを含有する。
アルミニウム含量の上限は、鋼中の窒素の溶解度がアル
ミニウム含量の増大と共に低下することによって生じ
る。窒素含量の下限は鋼板中で望ましい遊離窒素Ｎフリ
ーの量に依存し且つ上限は冷間圧延に対するその適合性
によって決定される。加うるに、鋼の化学的組成は、最
高で0.020％のＰ、最高で0.020％のＳ、最高で0.030％
のSiを包含し、残部は鉄及び通常の不純物である。

それ故、本発明の板の鋼は重量による百分率として：Ｃ 0.03-0.10 Mn 0.15-0.50 Alas（酸可溶性Al） 0-0.065 Ｎ（溶解非結合窒素を含む） 0.004-0.010 Ｐ 0 -0.02 Ｓ 0 -0.02 Si 0 -0.03 Fe及び必然的な不純物残部の組成を有している。

ここでＮ（非結合溶解窒素を含む）とは鋼中の全窒素含
量を意味する。

本発明の好ましい太陽において、鋼板は350〜550の範囲
のN/mm²単位での降伏強さＹを有し、且つppm単位での非
結合溶解窒素含量Ｚが次式Ｚ≧0.2（Ｙ−325）によって与えられる。

本発明の方法における熱的な後処理は、スキン−パシン
グによって板状に生じ自由転位において鋼中に溶解した
遊離の非結合窒素を固定することによる鋼の熟成によっ
て行なう。この熱的な後処理は、スキン−パシングした
鋼の何らかの他の適当な熱処理、たとえば、他の目的に
対して既に公知の熱処理と組合わせてもよい。

たとえば、鋼板をスキン−パシング後に電解的にすずめ
っきし且つ熱的な後処理は電解的に析出させたすずめっ
き層の融解から成っている。第二の可能性は、スキン−
パシング後に鋼薄板にラッカーを塗被し且つ熱的な後処
理はラッカー塗被した板のラッカー層を焼付けることで
ある。これらの両具体例において適用する、すず層の融
解又はラッカー層の焼付けから成る熱的な後処理は、明
らかに、それぞれ、遊離窒素による自由な転位の飽和を
生じさせるために十分である。

熱間圧延における板の巻きの温度は、この場合には遊離
窒素はコイルを冷却するときに窒化アルミニウムに転化
することがなくて主として溶解したままになっているか
ら、600℃よりも低いことが好ましい。さらに、このよ
うにして、コイルの全長にわたる遊離窒素の均一な分布
が達成される。

第１図は本発明の実施における、厚さの低下TR-REDの種
々の値においての降伏強さとＮフリーの間の関係を示す
図である。

本発明の方法を、連続的な焼きなまし後に存在する遊離
窒素の量Ｎフリー、スキン−パシングにおける厚さの低
下TR-RED及びスキン−パシング段階後の熱的な後処理に
よって与えられる硬度と降伏強さの間の、第１図に示
す、機能的関係によって例証する。0.5〜1.5％の範囲の
厚さの低下（すなわち、１％の程度の厚さの低下）にお
いて、存在する遊離窒素の量Ｎ−フリーが15ppm未満で
あるときは、存在する遊離窒素の量Ｎフリーの増大と共
に増大する硬度が得られる。遊離窒素の量Ｎフリーが15
ppmを超えるときは、硬度はそれ以上増大しない。15ppm
よりも多い遊離窒素の量Ｎフリーに対しては、かくし
て、１％の水準における厚さの低下において、硬度区分
T61が生じる。第１図はまた、たとえば、35ppmの過大の
遊離窒素の量Ｎフリーに対しては、硬度区分T61、T65及
びT70にある鋼板を、何れも、冷間仕上げ（スキン−パ
シング）の間に適当な厚さの低下を行なうことによっ
て、同一の鋼から出発して取得することができることを
示している。すなわち、35ppmのＮフリーの同一の鋼に
対して、１％のTR-REDは区分T61の鋼板を与え、２％のT
R-REDは区分T65の鋼板を与え且つ３％のTR-REDは区分T7
0の鋼薄板を与える。

〔実施例〕

次いで本発明の好適な具体例を非制限的な実施例として
以下に説明する。ここに示す結果は通常の製造方法に従
って一連のヒート（鋼組成物）に対して行なった。各ヒ
ートは、下記の範囲の組成（重量％）を有していた：Ｃ 0.03-0.10 Mn 0.15-0.50 Alas（酸可溶性Al） 0-0.065 Ｎ（非結合溶解窒素を包含する） 0.004-0.010 Ｐ 0 -0.02 Ｓ 0 -0.02 Si 0 -0.03 残部はFe及び必然的な不純物である。

各ヒートを連続的に鋳造したのち、600℃未満の巻き温
度で熱間圧延した。鋼を85〜90％の冷間圧延低下率で板
状に冷間圧延した。この板を640℃以上の温度で連続的
に焼きなましして、モーリ（Mohri）サイクルにおける
再結晶を与えた。次いで板を約0.8％のスキン−パシン
グ縮小率でスキン−パシングしたのち、電解的にすずめ
っきした。最後に、すず層を融解させる熱処理を行な
い、それは鋼の熟成をも生じさせた。それぞれの場合に
達成される焼きもどし度（硬度）及び降伏強さは、第１
図中の0.5〜1.5％のTR-REDに対する線に従って、非結合
溶解窒素含量（Ｎフリー）に対する依存性を示した。

〔発明の効果〕

本発明による板及びその製造方法には多くの利点があ
る。第一に、低い炭素とマンガンの含量のためには鋼は
“軽い”組成を有し、それによって“重い”組成物より
も圧延が容易であるにもかかわらず、硬度は熱的な後処
理によって達成される。“軽い”組成物は安価でもあ
る。その上、鋼板はスキン−パシングにおける僅かな厚
さの低下の結果として等方性である。最後に、存在する
遊離窒素の量Ｎフリーが十分に高いならば、スキン−パ
シングにおいて適切な小さな縮小率を用いることによっ
て、異なる硬度区分の製造に対しては単一の組成の鋼を
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マールテン・エイ・デ・ハースオランダ国1701ジエイアールヘールフーゴーワールト・ピーターブリユーゲルストラート17 (72)発明者トマス・エム・ホーゲンドールンオランダ国2111エイイーエルデンホウト・スパレンラーン21 (56)参考文献特開昭58−217659（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−67216（ＪＰ，Ａ) 特公昭41−2685（ＪＰ，Ｂ１) 昭48．２．10日本鉄鋼協会編、丸善（株）発行「鉄鋼製造法」第４分冊Ｐ. 276〜８窒素の項（17・１・２) ＪＩＳハンドブック1985Ｐ．1444〜1448 ＳＡＥＪ4176

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で：Ｃ 0.03-0.10 Mn 0.15-0.50 Alas（酸可溶性Al） 0-0.065 Ｎ（非結合溶解窒素を包含する） 0.004-0.010 Ｐ 0-0.02 Ｓ 0-0.02 Si 0-0.03 Fe及び必然的な不純物残部の組成を有する、Al−キルド連続鋳造炭素−マンガン鋼
から製造し且つ57〜73HR30Tの範囲の硬度を有する鋼板
の製造方法にして、ｉ）鋼を連続的に鋳造し、 ii）鋼を熱間圧延し、 iii）鋼を冷間圧延し、 iv）鋼を連続的に焼きなましし、ｖ）鋼をスキン−パシングする段階を包含する方法において、（ａ）鋼板のppm単位での非結合溶解窒素（Ｎフリ
ー）含量Ｚが次式Ｚ≧2.5（Ｈ−55）式中Ｈは鋼板の硬度（HR30T）であるで与えられ、（ｂ）スキン−パシングの段階の間の厚さの低下TR-R
ED（％）は、式式中でＨは板の硬度（HR30T）であり、但しTR-RED≧0.5であることを要する、によって与えられ、且つ（ｃ）スキン−パシング段階後に、スキン−パシング
によって鋼中に生じた自由転位を非結合溶解窒素によっ
て固定し、それによって硬度及び降伏強さをスキン−パ
シング後の値よりも増大させる熱的な後処理を行なうこ
とを特徴とする方法。
【請求項２】鋼板をスキン−パシング後に電解的にすず
めっきし且つ該熱的な後処理は電解的に析出したすず層
の融解から成る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】鋼板をスキン−パシング後にラツカー塗布
し且つ該熱的な後処理はラツカーの層の焼付けから成
る、特許請求の範囲第１項記載の方法。